联锁实验（精选9篇）
联锁实验 篇1
摘要：正在调试的Z箍缩实验装置(Z-pinch Primary Test Stand)由24个基于Marx发生器和水线的性能、结构相同的模块组成,运行控制节点众多,控制规模大,试验过程复杂,因此要求建立Z箍缩初级实验平台安全联锁系统,具备较高的实验安全性能,以保障人身和设备安全。安全联锁系统包括现场单元、安全联锁下位机系统及远程控制系统。其中现场单元包括各种开关、指示灯、报警装置等,安全联锁下位机选用可编程逻辑控制器实现现场单元的统一监控,远程控制系统实现网络总控及统一管理。系统通信信号全部采用光纤传输,有效隔离电磁干扰。C++Builder为系统上位机及网络总控的软件开发平台,CORBA中间件技术实现总控与安全联锁的通信,中心数据库完成与安全联锁系统的数据交换。
关键词：Z箍缩,安全联锁,PLC,局域网
0 引 言
中国工程物理研究院正在调试的Z箍缩物理实验装置可以在不到0.2 Ω的低阻抗负载上产生超快大电流脉冲(幅度达8 mA,电流上升沿约为90 ns)[1],使相关负载(金属丝阵、气体壳层等)电离、汽化、形成等离子体,在自身磁场的作用下形成高速内爆,得到高温度、高密度等离子体,产生强软X射线[2],具有广泛的应用前景。
整个装置由24个结构和性能相同的模块组成,每个模块包括Marx发生器、中间储能器、激光触发开关、脉冲形成线、水介质自击穿脉冲形成开关、三板型脉冲传输线,24个脉冲传输线在绝缘堆上汇聚,通过真空磁绝缘传输线汇流至Z箍缩负载[3]。在实验运行过程中,要求控制系统根据实验关键监测点的参数和实验现场情况,在保障人身安全的前提下,对系统中的异常情况按相应要求进行处理,包括停止高电压输出、实验紧急中止等。因此,必须建立可靠、实用及高效的安全联锁系统,对装置实验的各种变化情况作出迅速、准确的响应,最大程度地避免风险,确保装置、人员和环境的安全,为该装置相关物理实验等提供安全保证[4,5,6]。
1 系统需求与功能分析
Z箍缩初级实验平台安装在实验大厅内,要求实验前使用大厅铃声及警报灯光提醒人员退出,并关闭大厅全部的防护门。当防护门全部关闭后,主控中心控制系统才能够进入正式实验程序,而当防护门闭锁被破坏,或者大厅内的紧急停止按钮有人按下,或实验中出现其他一些异常情况,实验随即中止。
安全联锁的具体功能如下:
(1) 设备自身联锁,例如高压接地装置没有打开时,充电功能无效;
(2) 设备相互之间联锁,如充电电源等的供电与充电高压输出设安全联动,可手动或自动实现紧急断电;
(3) 装置各子系统之间相互联锁,系统开始启动之前先检查各子系统的准备状态、门控开关是否到位等各联锁信号是否正常,否则系统不能启动;
(4) 门联锁系统、装置状态联锁及声光提示;
(5) 在实验大厅多处设立紧急停止按钮或安全开关,当发现有异常情况时可就地随时紧急停机。
(6) 远程控制系统除具备下位机相同的安全联锁功能,还需与主控集成,融入软件联锁。
2 系统硬件结构设计
2.1 硬件结构
根据装置的实验需求及现场情况,将PTS装置安全联锁系统分为现场单元、安全联锁下位机系统及远程控制系统,系统硬件结构如图1所示。
由图1可知,安全联锁下位机负责实验大厅内相关房间的门联锁、大厅内部墙上的紧急停止按钮联锁、相关位置点的运行指示灯联锁以及声光报警联锁,还负责对实验动力配电进行切换控制。
安全联锁控制计算机布置在主控厅内,通过RS 485串口远程控制安全联锁下位机,可以实现下位机面板所有功能。该计算机通过TCP/IP协议上行连接至装置的总控网络,采用CORBA实现与总控软件的数据交换,设计CORBA IDL接口,创建CORBA对象(CORBA Servant),控制下位机,并根据总控网络内其他相关子系统(如测试系统、充电能源子系统等)的关键参数,包括触发状态、充电状态等,以及装置运行流程,对全系统实现软件联锁,给实验提供安全保障。
另外,安全联锁控制计算机除根据控制时序及操作界面完成本系统工作,实时显示实验的进程和安全联锁状态,还需把相关数据发送至总控网络中的数据服务器;由数据服务器完成采集、存储,向用户(包括总控)发布有关实验信息。
2.2 PLC设计
根据该实验装置安全联锁的运行需求,以及实际控制监测点数,安全联锁下位机系统选用Siemens公司的S7-200系列PLC,CPU模块型号为CPU226 CN AC/DC/RLY,具备24个数字量输入,16个数字量输出,在线编辑时的程序存储器容量16 KB,2个RS 485通信接口[7,8]。由于该系统监测控制点数量不多,使用CPU226 CN自带的I/O口即可,无需增加输入输出扩展模块。
系统数字量地址分配如表1所示。
为隔离实验大厅的强电磁干扰(实验产生的空间电磁干扰及设备地电位抬升)[9,10],大厅内的手动停止按钮、闪光警铃及运行指示灯等均由安全联锁下位机控制独立供电,有效保护现场单元。
3 系统软件设计
3.1 控制流程设计
安全联锁系统在具体的使用过程中分为正式实验与装置调试实验两种模式,一旦进入调试实验,该系统实际上只能实现实验门状态检测、闪光警铃控制、运行指示灯控制,此时如果有人在大厅中按下“手动停止按钮”,则安全联锁下位机只记录按下“手动停止按钮”前所有状态后,同时关闭实验动力电输出,并保持锁死状态,需手动重启安全联锁下位机电源实现系统复位。控制流程如图2所示。
3.2 软件实现
安全联锁下位机采用STEP 7-Micro/WIN软件编程[8],通过梯形图语言实现闪光警铃及运行指示灯等控制,具备系统锁死、充电禁止/允许切换、远程/本地切换以及系统自诊断等功能。程序采用模块化结构及组合逻辑的设计方法,主要包括逻辑处理、数据处理和输出模块等。每个子系统的功能对应一个子程序,子程序采用条件调用。公用数据和系统运行信息(报警信号、现场单元状态信号等)放在指定的数据块中,同时对串口数据进行校验处理,提高数据通信的可靠性。
由于装置总控监控软件采用CORBA实现与所有子系统的通信[11],通过中心数据库的方式,由服务器数据库存储全装置的配置、参数、实验结果数据及各类分析、处理结果数据,分系统控制和总控运行时均使用同一数据库,因此要求子系统开发工具具有强大的数据库功能,故安全联锁系统控制上位机系统采用Borland C++ Builder 6.0[12],通过调用总控网络中服务器程序提供的相应函数实现对串口的访问,主程序界面如图3所示,服务程序界面如图4所示。
上位机系统通过TCP/IP协议向总控实时提供安全联锁所有监测点的状态信息、故障信息包括实验时间、实验名称、实验触发前不小于4个监测控制量的状态数据以及发生紧急停机等故障的时间等数据,并提供设置时间段内的实验状态信息查询,界面如图5所示。
另外,安全联锁远程控制系统软件除了通过指定的协议实现下位机面板上所有功能,状态监测的刷新时间不小于100 ms,现场单元与动力控制之间联锁外,还通过访问总控网络中测试系统、充电能源系统等子系统,实时获取子系统关键参数,并根据设置的联锁或报警阈值作出相应故障诊断,并及时采取安全联锁措施,保证设备与人员的安全。
4 结 语
基于PLC、局域网及CORBA中间件技术的Z箍缩初级实验平台安全联锁系统设计已经在全装置的调试实验中经过反复验证,证明该系统设计方案可行,能够确保人员、装置和现场的安全。并且系统还能根据运行需求和异常处理机制,实现系统状态的实时监控和记录,充分满足装置安全联锁的实际需求,运行稳定可靠。
参考文献
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联锁实验 篇2
“四人联锁爆破”是：爆破工持撤人警戒牌、班组长持放炮命令牌、瓦斯检查员持放炮牌、施工单位值班长持起爆牌，四人共同执行爆破交换程序，完成联锁、爆破工作。
四人连锁爆破及安全确认操作流程：爆破工持撤人警戒牌、班组长持放炮命令牌、瓦斯检查员持放炮牌、值班长持起爆牌。下井装药前，爆破工将撤人警戒牌交给班组长，由班组长组织井下撤人工作，并派人在井口设置警戒，除井口、吊盘信号工外，井下与爆破作业无关人员全部撤至地面；随后施工单位值班长、班组长、爆破工、瓦斯检查员、监理单位监理员、建设单位监督员及协助装药人员一起下井进行装药工作，装药完毕后协助装药人员立即升井（脚线的连接工作、爆破母线连接脚线、检查线路等只准由施工单位爆破工一人操作，严禁其它人员参与操作）；班组长检查井壁、模板、吊盘、监测探头等情况符合要求后，将自己携带的放炮命令牌交给瓦斯检查员；瓦斯检查员经检查通风、瓦斯、防尘等合格并在爆破安全确认单上签字后后，将自己携带的放炮牌交给爆破工；爆破工将脚线与爆破母线连结，脚线、爆破母线连接完毕后，所有人员一起撤至地面（包括吊盘、井口信号工）；值班长、班组长、爆破工、瓦斯检查员、监理单位监理员、建设单位监督员都到达地面起爆地点后，施工单位班组长、爆破员再次确认爆破准备工作无误并在爆破安全确认单上签字后后，交监理员和建设单位监督员审核；监理单位监理员和建设单位监督员要全程跟踪监督，确保各环节符合要求并按爆破安全确认单上顺序分别在爆破安全确认单上签字后，将爆破安全确认单交给值班长；值班长接到爆破安全确认单后，确认符合爆破要求，方可将起爆牌交给施工单位班组长，由施工单位班组长将起爆牌交给爆破工，下达起爆命令；施工单位爆破工接到起爆牌后发出爆破警号，等30s 后再接通电源进行起爆。
联锁实验 篇3
陈思颖[4], 熊涛[5]分别研究了UHMWPE纤维和乙烯基酯树脂的动态拉伸和压缩性能, 结果表明两种组分材料都是应变率敏感材料。周凯[6] 和Sun Baozhong[7]的研究工作表明, 玻璃纤维/乙烯基酯三维正交和三维角联锁机织复合材料是应变率敏感材料, 最大应力和压缩模量随着应变率的增加而增大。
对于UHMWPE纤维增强复合材料, 由于制样和实验技术上的困难, 动态实验结果很少。为了设计开发出具有良好的耐冲击性能的复合材料, 加快对复合材料动态性能的研究, 建立复合材料在中高应变率下的本构关系, 本工作分别采用分离式霍普金森压杆 (Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB) 测试系统和岛津材料试验机对UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料厚度方向的动态压缩性能进行了实验研究。获得三种高应变率 (360, 710s-1和1120s-1) 和准静态下的压缩应力-应变曲线和能量吸收特性, 并通过冲击破坏形貌探讨了不同应变率下材料的动态压缩破坏模式和吸能机理, 为下一步研制具有良好抗冲击性能的UHMWPE纤维增强复合材料及其构件提供基础的材料性能和设计依据。
1 实验
1.1 材料与试样
2.5D经纬双向增强角联锁机织结构是2.5D机织角联锁结构中具有代表性的一种, 如图1所示。图1中x为经向, y为纬向, z为厚度方向。其纤维束交织结构中面内的衬经纱、衬纬纱和纬纱基本上呈直线状态, 这使得纤维性能得以充分利用, 经纱呈弯曲状态, 将相邻两层的纬纱和衬纱连接起来使织物成为一个整体。
本实验采用中国石化仪征化纤股份有限公司生产的UHMWPE纤维, 经纱和纬纱的细度为115tex×2tex, 衬经纱和衬纬纱细度为115tex×4tex, 在天津工业大学复合材料研究所自行研制的三维织机上织造2.5D经纬双向增强角联锁机织板形织物, 织物共有5层经纱6层纬纱, 厚度为8.2mm, 织物表面照片如图2所示。
树脂采用上海昭和高分子有限公司生产的乙烯基酯树脂, 牌号为R806, 使用过氧化环己酮固化剂, 采用树脂传递模塑 (RTM) 工艺复合固化成型360mm×160mm×8mm复合材料平板, 纤维体积分数为50%。采用高压水切割加工方法将UHMWPE纤维增强复合材料厚板制备成ϕ32mm×8mm的圆柱形动态压缩试样和10mm×5mm×8mm长方体形静态压缩试样。
1.2 实验原理
自1949年Kolsky发明了分离式霍普金森压杆 (SHPB) 以来, 它被普遍认为是测试材料在高应变率下力学响应的一种行之有效的实验手段[8,9,10]。SHPB实验原理[11,12,13]建立在两个基本假定基础上:①压杆的一维应力波假定;②试样中的应力、应变沿其长度均匀分布假定。通过输入杆和输出杆记录波形, 利用一维应力波理论计算试样的应变率undefined, 应变εs和应力σs:
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式中:εr, εs分别是压杆反射应变和透射应变;C0为波在弹性杆中的波速;ls是试样初始长度;t为时间;E是压杆的初始模量;A是压杆横截面积;As是试样初始横截面积。
采用中国科技大学研制的SHPB测试系统, 通过改变气炮压力阀值控制撞击杆的冲击速度, 分别进行了冲击速度为10.7, 15.1m/s 和19.9m/s的三种动态压缩实验。在AG-250KNE万能材料试验机上进行准静态压缩实验。2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料试样上的动态和静态压缩载荷的作用方向为材料的厚度方向, 如图3所示, 所有实验重复进行三次。
2 实验结果
2.1 典型的波形图
SHPB实验在应变率为1120s-1时得到的UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料的入射波、反射波和透射波典型波形如图4所示。可以看到, 入射波还在加载, 透射波已提前卸载, 表明材料在透射波卸载时刻开始破坏失稳;反射波呈现“W”形, 这是由于材料发生破坏, 入射杆与试样分离, 入射杆端面相当于自由面, 后续的入射波被全部反射, 反射波在“失效点”处被拉伸增大。
2.2 动态压缩性能
在10.7, 15.1m/s 和19.9m/s三种冲击速度下, 由式 (1) 计算得到UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料的应变率分别为360, 710s-1和1120s-1。材料厚度方向准静态压缩应力-应变曲线和三种高应变率下的压缩应力-应变曲线如图5所示。
准静态压缩应力-应变曲线在开始阶段呈线性增加, 随着载荷的增加, 变形增大, 直至逐渐进入屈服阶段, 屈服阶段之后, 材料的应力增加缓慢而应变不断增加, 呈现出明显的塑性变形。三种不同高应变率下的压缩应力-应变曲线呈现“双线性”效应, 在开始阶段呈线性变化, 达到屈服阶段后, 试样变形进入另外一种暂时稳定状态以承受冲击载荷, 应力-应变曲线出现第二次的线性变化, 直至破坏。
对比准静态和三种高应变率下的压缩应力-应变曲线发现, 压缩应力表现出明显的应变率强化效应;材料的压缩模量、屈服应力下的应变随着应变率的增加而增大, 如表1所示。综上所述, UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料厚度方向的压缩性能对应变率是敏感的。除了应变率为360s-1的情况之外, 材料屈服应力随应变率增加而增大;在动态压缩载荷下材料的失效应变比准静态下的小, 这是由于在准静态压缩时复合材料有足够的时间来传递载荷和变形, 而在高应变率压缩时复合材料传递载荷和变形的时间非常短, 材料由于局部的破坏而发生失效[7]。
UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料在应变率为360s-1的压缩载荷作用下没有得到材料的应力卸载曲线, 考虑是由于材料的失效应变很大, 抗冲击变形能力好, 360s-1的应变变化速率只能使试样发生弹性变形, 应力卸载时试样产生弹性变形回复并没有发生破坏。这也证明了UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料应用于抗中速冲击领域的巨大潜力。在应变率为710s-1和1120s-1时, 冲击载荷达到了材料的破坏强度, 试样在“双线性”阶段后迅速进入卸载阶段, 并且卸载曲线较为陡峭。实验结果表明, SHPB动态测试技术在做压缩时只有当试样发生破坏时才能得到承载变形的卸载曲线。
2.3 能量吸收
材料吸收的能量可以由输入杆、输出杆上应变片记录的动态应变测量信号, 根据SHPB的原理推导如下:
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由公式 (2) ～ (5) 得出材料冲击吸能为:
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式中:εi为压杆入射应变;u1 (t) 为输入杆端试样的位移对时间t的函数;F1 (t) 为输入杆端面试样承受的载荷对时间t的函数;u2 (t) 为输出杆端试样的位移对时间t的函数;F2 (t) 为输出杆端试样承受的载荷对时间t的函数;W (t) 为材料的冲击吸能对时间t的函数。
表2是对测试数据进行处理得到的材料吸收的能量, 可以看出, 在应变率为710s-1时吸收的能量与应变率为360s-1时的差是126.52J, 与应变率为1120s-1时吸收的能量的差仅为13.46J, 说明UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料在应变率为360s-1和710s-1之间时具有更大的能量吸收潜力。
2.4 破坏机理及能量吸收机制
试样在应变率为710s-1的载荷作用下发生明显的剪切破坏和纤维束与树脂的分离, 在应变率为1120s-1时的破坏主要是加剧710s-1时的破坏。图6 (a) 给出UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料试样在应变率为1120s-1时的破坏形貌。冲击载荷作用下, 试样的整体变形是沿着经纱方向呈椭圆形状延展, 2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料中只有经纱是弯曲的, 纬纱、衬经纱和衬纬纱都基本呈伸直状态, 当UHMWPE纤维和乙烯基酯树脂基体的界面结合力不能承受二者在动态压缩载荷作用下由于应变不同所产生的剪切力时, 纤维和树脂基体发生分离 (图6 (c) ) , 试样在压胀的变形过程中, 纤维和基体发生相对位移, 试样整体变形向约束弱的地方发展, 在试样的经纱方向, 经纱屈曲延展需要的剪切力小于纬向纤维与树脂相对运动的摩擦力, 因此试样沿着经纱的方向延展。同时, 试样中经纱屈曲在凸向表面的区域形成应力集中 (图6 (d) ) , 当表面承受载荷时, 应力集中区最早出现纤维与树脂的分离、屈曲和纬纱的剪切断裂 (图6 (b) ) , 在随后的变形过程中, 试样的失效就会沿着屈曲延展的裂纹扩展, 形成进一步的断裂失效。由于试样整体沿经纱方向变形, 衬经纱强度高于纤维和树脂之间的结合力, 使得衬经纱发生抽拔现象, 故而试样与经纱垂直的侧面上出现排列有序的孔洞 (图6 (e) ) , 由衬经纱从复合材料抽拔后的光滑椭圆形孔洞看出, UHMWPE纤维与乙烯基酯树脂间的结合力很弱。
(a) 试样破坏整体形貌; (b) 纬纱剪切破坏; (c) 纤维与树脂分离; (d) 经纱方向的延展; (e) 衬经纱的抽拔
(a) the failure mode of sample after impact; (b) the shear failure of weft yarn; (c) the separate between fiber and resin; (d) the stretch along the warp; (e) the extraction of stuffer warp yarn
UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料在冲击载荷下的能量吸收机制包括以下几个方面:UHMWPE纤维和乙烯基酯树脂都是抗冲击和耐开裂性能好的材料, 在复合材料破坏的前期, 两种组份材料的弹性变形吸收了大量的能量;纤维与树脂的分离以及产生相对位移时的摩擦吸收能量;实验后试样整体温度升高也是吸收能量的途径;在破坏的后期纤维束的剪切断裂是主要的吸能破坏机理。由于UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料多方面的吸能途径, 使得其在抗冲击以及弹道吸能领域拥有很大的应用潜力。
鉴于UHMWPE纤维/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料动态压缩性能的复杂性, 建议加大实验量, 在稳定实验技术的基础上, 继续在以下三个方面开展研究工作。首先, 深入研究从准静态向中高应变率过渡的区域以及应变率在360～710s-1之间的敏感区域内, 复合材料的应变率效应、能量吸收、损伤机理及其破坏模式。其次, 由于机织复合材料各向异性的性能特性, 设计并实施复合材料各主方向上动态压缩性能的实验研究, 才能建立在中高应变率下较为完整的材料本构关系。在前期工作的基础上, 进一步分析组份材料 (UHMWPE纤维及乙烯基酯树脂) 及纱线交织结构对复合材料拉伸、压缩和剪切性能应变率效应的影响, 为材料在冲击吸能领域应用提供第一手的设计指导。
3 结论
(1) UHMWPE/乙烯基酯经纬双向增强2.5D角联锁机织复合材料厚度方向的压缩性能是应变率敏感的, 并表现出明显的应变率强化效应, 应力-应变曲线呈现“双线性”效应, 压缩模量和屈服应力下的应变随着应变率的增加而增大。
(2) 动态压缩载荷作用下, UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料的破坏主要是纤维束与树脂的分离和纤维束的剪切断裂, 破坏始于经纱屈曲的应力集中区, 并沿着经纱方向发生整体的剪切断裂。
(3) UHMWPE/乙烯基酯2.5D经纬双向增强角联锁机织复合材料主要的吸能机理是组分材料的弹性吸能和纤维束的剪切断裂吸能, 同时, 试样整体温升、纤维束与树脂的分离以及产生相对位移的摩擦也对吸能产生影响。
摘要：采用分离式霍普金森压杆 (SHPB) 动态测试系统和岛津材料试验机, 对材料厚度方向的压缩性能进行实验研究, 得到了三种高应变率 (360, 710s-1和1120s-1) 和准静态下的压缩应力-应变关系, 压缩强度和冲击吸能, 通过冲击破坏形貌探讨材料的动态压缩破坏模式和吸能机理。结果表明:UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料厚度方向的压缩性能是与应变率相关的, 其屈服应力、屈服应力下应变和压缩模量对应变率都是敏感的, 同时, 表现出明显的应变率强化效应;动态压缩下材料的破坏开始于经纱在试样表面的弯曲处, 并沿着厚度方向发生剪切断裂;纤维束与树脂的分离和纤维束的剪切破坏是主要的破坏模式, 组分材料的弹性吸能和纤维束的剪切断裂吸能是材料的主要吸能机理。
联锁块生产质量控制 篇4
崔浩然
摘要：本文主要叙述了曹妃甸华能堆场工程联锁块加工厂生产质量控制重点，通过从技术交底、配合比优化、原材料检验、计量管理、生产工艺等方面加强联锁块生产质量。
关键词：联锁块；质量控制
Production Quality Control of Interlocking Block of Coal Terminal Yard Project in Huainan Caofeidian Port Area
Cui Haoran Abstract: This paper mainly focuses on the production quality control of the interlocking block processing plant of Caofeidian Huaneng Yard Project, and strengthens the quality of interlocking block production from the aspects of technology exchange, mix optimization, raw material inspection, metering management and production technology.Key words: interlocking block;quality control
1、引言
联锁块是一种多边型干硬性混凝土块体，因其具有耐用、价格低廉、拆除维修方便，花纹美观等特点，被用于华能堆场面层安装使用。由于华能堆场使用的联锁块数量较大（共需要联锁块1500多万块），如果直接购买商品块，质量控制难度较大，同时运输成本也较大，所以项目部决定将联锁块加工厂放到施工现场区域，通过加强对原材料、生产过程、计量控制、仪器操作规范等方面管理直接对联锁块加工质量进行管控，同时节约了成本，取得了很好的效果。
2、质量标准
本工程联锁块生产主要以国家标准《混凝土路面砖》（GB28635-2012）为质量控制标准，主要包括4项要求：外观质量（裂痕、分层、粘皮、掉角）、尺寸偏差（厚度、边长、垂直度差、平整度）、力学性能（抗压强度）、物理性能（吸水性、抗冻性、耐磨度、磨坑长度、防滑性），生产过程严格按照规范要求执行，保证了联锁块整体质量。（具体尺寸要求如下图）
3、生产质量控制 3.1 技术交底
开工前与项目部质量管理部一起对联锁块加工厂进行技术质量交底，明确了质量管理要点，通过优化配合比、加强原材料进场检验，生产过程计量控制，操作人员精细化管理控制、联锁块养护控制等方面确保生产的各个环节有章有序，在生产过程中根据现场发现的问题不断改进、完善，从而生产出符合规范要求又经济实惠的联锁块。3.2 配合比优化
开工前按照设计要求到相关试验检测机构进行了配合比设计，现场根据工程的实际不断优化调整，每做一次优化改动都要通过生产试验块，然后进行力学和物理性能检验，直到找到最优的配比，最终经过4次调整，我们找到了在力学性能和物理性能上都有很好表现的配合比，同时外观质量和尺寸偏差也完全符合规范要求，通过多次验证最终作为本工程联锁块生产的配合比，保证了联锁块生产质量持续稳定。3.3 计量管理
生产设备的计量准确是保证配合比准确性的前提，是生产控制的主要环节，因此开工前联系唐海县计量局对联锁块生产设备进行了计量率定，通过率定各项计量器具满足计量要求。过程中不断对计量器具进行检查，确保计量系统准确无误，保证了联锁块生产质量。3.4 原材料质量控制
本工程联锁块生产主要的原材料为水泥、中砂、细石、石粉，工地试验室对每一批原材料按规范要求进行检验，合格后才可以使用。
水泥：选用的是唐山冀东水泥厂生产的P.O42.5R普通硅酸盐水泥，每一批次水泥都要检验出厂合格证，同时按规范要求进行抽样复检，检验合格以后才可以用于生产过程中。
细骨料：使用的是滦县出产的细度模数为2.3-3.0之间的Ⅱ区中砂，含泥量＜3%，泥块含量＜1%。每次砂子进场，试验人员都要进行抽样检验，同时对色差进行检验，防止联锁块出现色差，发现不合格的及时进行退场。
粗骨料：使用的是丰润出产的5-10mm连续级配碎石，含泥量＜0.2%，泥块含量＜0.1%，压碎指＜10。每次碎石进场进行抽样检验，同时检验石粉含量，对不符合要求的碎石进行清场。
石粉：对石粉进行色差检查，要求石粉色差不能过大，以免造成联锁块出现色差。3.5 水胶比控制
水胶比直接影响联锁块力学性能和物理性能，必须严格控制。受施工条件影响，本工程联锁块生产厂骨料存放区是露天的，因此骨料含水量每天都不同，特别是雨天之后。试验人员每天对骨料含水量进行检验，并形成检查记录。含水率控制过程一直以“勤观察勤调整”为目标，根据含水量及时调整拌合水用量，以保证水胶比稳定。底料以“无变形、分层”为尺度，面料以“无拉毛、无蜂窝、麻面、龟裂”为尺度。面料必须做到随拌随用，不应出现搅拌后面料因不能使用，造成水分流失，再由人工掺水的情况。2.6 养护控制
联锁块出模以后要及时进行洒水养护，并用塑料薄膜套好，每天至少进行5次洒水养护，并且要洒水均匀，养护人员要做好养护记录，根据规范要求养护时间为28天。
3、操作管理
（1）面料搅拌必须使用面料搅拌机，面料出罐后，使用时间不得超过2小时，用灰槽盛放，不得再次掺水，过筛后面料不得有结团和块状物。
（2）面料和底料含水率要严格控制，尽量保持一致，若有特殊情况应由试验人员根据配合比及时科学的进行调整。
（3）底料填加时将模具填满，然后初振，将面料填满模具进行复振，初振时间为2秒，复振时间为4秒。初振和复振前必须对压头进行清理，一板一次，压头不应粘有任何杂物。
（4）试验人员每天不定期对联锁块进行外型尺寸、厚度进行抽检，并形成书面记录表，发现不合格的及时查找原因进行整改，保证联锁块整体尺寸一致。
（5）刚加工出来的联锁块成排分层堆放时，一般按10m宽为一排，用塑料薄膜覆盖，刚压制成型的联锁块第一次摆放高度不超过5块，两小时后再次摆放高度也不得超过5层，摆放必须整齐，直顺，联锁块摆放托盘时，上下块要对齐，避免出现“错牙”情况，防止因“错牙”导致联锁块开裂。
4、力学性能和物理性能检验
该工程联锁块抗压强度和吸水率检验主要是在工地试验室进行，由于水运规范和国家标准对联锁块检验抽检数量有所差异（JTS257-2008附录C15每5万块为一批次每次抽检5块，GB28635-2012 8.2以铺装面积3000m2为一批次，约为11万块，每次抽检10块），经过与监理单位沟通，决定取两个规范的最大值每5万块抽检10块进行抽样检验，加大检验力度，并按规范要求取样送往母体试验室进行抗磨和抗冻性能检验，保证联锁块质量。
5、结语
高强联锁块铺砌技术研究 篇5
关键词：预制高强联锁砖,铺砌网格,刮砂,振砂,扫砂
联锁块的铺砌是把数以万计的预制混凝土砖块按一定的规则铺在一个平面上，最终的效果主要取决于接缝的顺直和面的平整程度。由于一个标准箱区的面积为3744m2，砂面的面积大，砂面的厚度和标高偏差大小决定了联锁块的平整度;一个标准箱区约需1 4.6万块联锁砖构成，联锁块的块型、铺砌的设计和施工过程的规范程度都对联锁砖的最终接缝线条至关重要，所以联锁块能否铺出好的效果取决于各个环节中偏差的大小。
1 施工要点
(1) 目前市场上流通的联锁砖的尺寸为225×112.5×100mm和222×110×100mm等，此类型尺寸的砖生产的偏差产生后对现场的铺砌线条效果影响较大，而且生产偏差是必然的，为了抵消和尽量减少此偏差的影响，把联锁砖的尺寸修改为2 2 3×1 1 0×100mm，并要求生产厂家要此尺寸定制模具，这个改进有效的保证了联锁块铺砌面层的接缝线条顺直度，大大提高了观感效果。
(2) 采用中部提高标高，避免了铺砌完成后中间凹下去，大面积返工等现象。
(3) 强调对联锁块厂家从模具加工、试生产、正式生产、供货、检验等各个环节的监督管理，排除了联锁块规格尺寸偏差较大、不同模具产品一起出厂铺砌同一位置不能衔接等各种对联锁块铺砌质量影响较大等因素。
(4) 加强的水泥稳定石屑层标高的控制，使垫砂层的厚度在3cm～4cm之间，有力的保证了联锁块铺砌面层的平整度，减少了碾压完后标高调整的工作量。
2 施工工艺流程及操作要点
2.1 施工工艺流程
水泥稳定石屑层验收→测量设标高控制点→人工拉网格放线 (刮砂标高线) 5×5m→铺设中粗砂垫层→人工拉网格放线 (经过计算的铺砌网格线) →铺砌联锁砖→人工拉线调整顺直度 (挂100m线) →机械振压→人工拉线调整顺直度和平整度→灌砂、扫砂
2.2 操作要点
2.2.1 施工准备，明确箱区实际尺寸
(1) 箱区的宽度按道理应该是一定的，而实际上跑道梁的边线不能做到完全的直线，剧边也只是在跑道梁边线突进箱区较大时采取的，故我们沿跑道梁方向5m～10m一个点，测量所铺砌区域的宽度，以最小处为箱区控制宽度，后边排线等均以此宽度为准。
(2) 了解联锁块实际尺寸 (以下均以模具尺寸为223×110×100mm的为例)：联锁块是经过模具压制而成的，模具的磨损和配合比等直接影响联锁块的实际尺寸，不允许长边方向等于两个短边方向和的模具生产的砖进场，例如220×110×100这样的尺寸在实际铺砌过程中线条是很难得到控制的，联锁砖的侧面筋条为2mm，除非联锁砖的尺寸达到220×110×100，没有变形等现象，那么此种联锁砖铺砌完成后的缝宽为2mm，实际上联锁砖都是存在变形的，那么竖向两个必然要按箭头方向退开，则ABC三处凹处形成折线，铺砌过程很难控制，另外铺砌完成后线条观感很差;
(3) 明确箱区的排水情况，如为中间高向两边分水，则需在箱区中线设置标高桩，按设计放出标高;因为采用人工拉呢绒线绳网格控制标高，始终在箱区中部会有一些低下去，经过多次标高测量核算对于标准箱区中部一般会低下去2cm，另外箱区旁两条跑道梁的标高一般相差7cm左右，所以挂标高控制线时，一般会在中间拉好线绳时提高2.5cm～3cm。
2.2.2 根据以上数据进行联锁块铺砌设计，设计内容
(1) 根据砂的松铺系数确定砂垫层松铺标高，我们以设计砂垫层为3cm厚，水稳层面标高误差极小，忽略不计，在箱区边缘初铺联锁块面层高出跑道梁面的高度为3cm×c (松铺系数) -3cm+0.5cm (预留，取0.5cm～1cm为宜) ，按照以上数据两端挂线，拉紧，在中部位置按此时线绳标高提高2.5cm～3cm放好支撑，然后从线绳标高量下去10cm (联锁砖厚度为10cm) 即为砂垫层松铺标高，5m×5 m的网格线即按此放出;
(2) 根据箱区尺寸和联锁块尺寸设计排位尺寸线，具体内容如下：例如箱区设计尺寸为18.05m，而经过实测箱区宽度最小处为18.03m，则18.03m为现场联锁块排位总宽度，假如到场联锁块尺寸为223×110×100mm，则：18030mm-100.79mm-122.06mm-2 0 m m(箱区两侧边砖旁预留1 0 m m缝)=17757.15mm
1 7 7 8 7.1 5 m m÷ (2 2 3 m m+3 m m) ≈78.70 (其中3cm为最佳缝宽) 。
78.70的结果说明排位到最后大于半块，即，d值大于113, e值为15.82mm，摊分至78块整砖的缝中，即缝宽在3mm的基础上加大0.2 m m，剩下的空位用半砖补位。那么网格线尺寸为2 2 3 m m×10+ (3 m m+1 5.82mm/78) ×10≈2262mm。
(3) 根据以上所有的数据进行联锁块铺砌施工，施工过程中仍需注意以下问题：
(1) 铺设砂垫层。
测量挂线：按5m×5m设置高程控制点，并在纵横方向进行交叉挂线，形成控制网。
铺设砂垫层前首先确定砂的松铺系数，避免影响联锁块铺砌质量。按设计坡度进行人工松铺中粗砂，松铺厚度为设计标高与考虑松铺系数的厚度;砂垫层按区段采用人工刮板法按坡度要求刮平。
(2) 铺砌联锁块体。
联锁块铺砌顺序：沿着已浇注成型的RTG走道梁及道路，固定一个方向从设置的基准点开始分区、分段铺砌。
分区分段采用方格挂线铺砌：分区边线按模拟试验得出的2.262×2.262m方格挂线分段施工，分段长度与RTG走道梁成90度角排列。方格挂线的作用是保证单位面积铺设块体数量以及减少铺设缝宽误差。
整体砌缝调整：分区铺砌联锁块后，安排压路机进行静压2遍;然后挂线人工调缝，保证砌缝线条顺直度，一般要求箱区长边方向挂1 0 0 m。
(3) 压实联锁块。
选择合适的机械设备碾压联锁块，是保证块体密实的前提。振动频率太小不够密实，振动频率太大将破坏联锁块。经比较及现场试验，选用10t带振动压路机，碾压效果符合设计及规范要求。
(4) 填充灌缝砂。
填充灌缝砂为联锁块体铺砌最后工序，采用经筛分的干细砂(最好使用黄砂，经2mm孔的筛子筛分过的细砂)进行作为填缝料。填满砌体间的缝隙振压一次，扫砂和振压交替进行2～3遍后将多余的细砂清除，必须保证灌缝砂密实，防止表面不均匀沉降。
3 结语
高速泵油压联锁保护改进 篇6
关键词：高速泵,联锁保护,DCS,改进
高速部分流泵 (简称高速泵) 在小流量、高扬程范围内 (低比转速下) 性能优良、可靠性高和寿命长, 广泛应用在石油、化工行业。高速泵高速运行时, 若短时间内润滑油量减少或无润滑油, 泵将严重损坏, 因此高速泵启动前的联锁保护和油压过低保护是确保高速泵安全运行的重要措施。
1.存在的问题
浙江江山化工股份有限公司有机胺装置使用多台中国航天科技集团公司第十一研究所、浙江天德泵业有限公司生产的高速泵 (表1) , 各泵的辅助油泵均采用手摇方式。高速泵上的油压控制开关接入DCS, 在DCS设置当泵处于运行状态而油压<0.1MPa时, 立即联锁保护停泵。
高速泵多次发生在启动过程或刚开始运行不久即烧坏轴承, 影响生产, 分析主要原因如下。
(1) 操作人员未按操作规程操作, 未手摇辅助油泵即直接启动高速泵或只手摇辅助油泵一两次, 在润滑未充分的情况下启动高速泵。
(2) 操作人员未及时发现手摇辅助油泵故障, 启动高速泵。
(3) 未设置高速泵从停止状态到准备启动时的油压联锁保护。实际生产中, 一般只有一名操作人员操作, 手摇辅助油泵手柄后必须快速跑到控制按钮前启动高速泵, 此时由于停止手摇操作, 油压无法保持。
2.改进措施
完善高速泵联锁保护程序, 主要是在DCS增加对高速泵在停止状态“允许启动条件”的判断程序, 实现对高速泵启动控制和保护。允许启动条件: (1) 连续2min内, 油压控制开关动作≥5次 (即手摇辅助油泵达到5次而且每次油压力≥0.1MPa) ; (2) 油压始终保持≥0.1MPa。 (1) 和 (2) 是或的逻辑关系。下面以有机胺装置中编号为P0107A、GSB-L1型高速泵为例, 介绍控制程序 (图1) , 程序中有关变量见表2。
当高速泵处于停止状态准备启动时, 首先使用DCS连续功能图 (CFC) 判断手摇次数 (图1a) 。手摇辅助油泵使油压控制开关动作时, 计数一次, 只有在连续2min内计数≥5次, 则P0107A4为真。2min后对手摇计数清零, 同时P0107A4恢复原值;利用梯形图 (LD) 作一个具备手摇操作次数或油压始终保持≥0.1MPa的条件判断, 当任一条件成立, 则US0107A2为真 (图1b) ;将US0107A2以或的逻辑关系增加到停泵的联锁保护程序梯形图 (图1c) , 若允许启动条件不成立将输出停泵信号, 此时电气启动回路断开, 高速泵不能启动, 实现联锁保护。
消防水泵联锁问题解决措施分析 篇7
采用手动/联锁启停泵、手/自动方式切换等, 可以用TPS系统的逻辑点 (Logic point) 实现消防水泵系统的控制要求;但采用数字组合点 (Digit composte point, 简称DC点) , 结合逻辑点可以更灵活方便地实现消防水泵系统的控制要求。对于采用DC点的控制系统来说, 显示画面信息量多, 组态灵活, 操作简单, 可以用流程图或者采用DC点画面对泵等过程设备进行显示操作, 大大提高了消防水泵系统的工作效率。
一、DC点及逻辑点功能
DC点是专为马达、泵、电磁阀及电动阀制作的人机接口软件。本文, 笔者以某消防泵系统的DC点控制为例, 对其功能进行说明, 该系统的DC点控制如图1所示。
该DC点控制系统提供最多2个数字量输入、最多3个数字量输出。3组内部开关包括允许联锁开关 (P0, P1, P2) 、超驰联锁开关 (I0, I1, I2) 、安全联锁开关 (SI0) , 主要用于系统的联锁控制。P0, P1, P2分别被置OFF时, 操作员不允许操作对应输出状态State0, State1, State2。I0, I1, I2分别被置于ON时, 对应输出被强制到状态State0, State1, State2。多于一个开关被置ON时, 根据优先等级决定输出。I0级别最高, I2最低。每种输出状态是三个DO输出out0, out1, out2的组合, 比如output0置ON, output1置OFF等。根据组态权限可知, 安全联锁级别最高, 不能被切除, 只能有SI0开关控制。当SI0被置ON时, 对应输出被强制到状态state0。正常运行时, 操作员可以在操作站上操控泵的启停。当联锁动作时, 根据对应的输出状态强制泵启动或停止。
逻辑点具有各种常用的逻辑门、定时延时门、模拟量比较门等。利用它可以方便地进行各种逻辑运算, 实现各种联锁控制功能。通过将它的输出送到DC点的3组内部开关, 可以实现消防水泵系统的联锁要求。由于模块的输入输出及内部逻辑关系都显示在画面上, 可以方便地进行在线调试及修改。
二、消防水泵系统联锁的实现
用1个DC点控制1台泵的显示操作:1个输入显示泵的状态, 2个输出用于控制泵的启/停。联锁逻辑由逻辑点实现, 然后将逻辑点中停泵、启泵联锁输出分别送到DC点I0, I1中。同样其他泵以及手自动切换也一样用DC点完成。
三、软件制作调试过程遇到的问题及解决方法
在软件调试中, 发现某个DC点的输出不对, 可观察程序却没问题, 其他内部软件点也输出到这个点, 但是这个DO位号之前却没有被使用过。进一步分析表明, 系统中虽然I/O (输入输出) 点的位号是唯一的, 而内部软件点的I/O连接也是通过位号实现, 但实际上连接的却是I/O点的物理地址。当某一I/O点被删除改换成其他位号时, 原来的内部软件点的I/O连接自动复活成该位号。而如果一个新的软件点使用该I/O点的话, 就会出现意想不到的点输出到该DC的情况 (AI, AO, DI也是如此) 。因此对I/O点的组态, 如果不能肯定该硬件点没被使用过, 则必须采用FN (位号) 命令来搜索, 看是否有其他内部点也在使用;如果有, 则必须删除有关无效的连接。
由于逻辑点没有输出保持功, 因此在生产过程中, 不建议对逻辑点在线修改 (修改时间及常数值可以) 。当对逻辑点逻辑功能修改后, 系统重新运行时, LG点输出会先全部置0, 然后再根据逻辑运算结果输出相应值, 这样就可能引起误动作。因此, 笔者建议, 最好不要用逻辑点输出直接连到DC点
四、与电气联试中遇到的问题及解决方法
氯化苄联锁系统的应用 篇8
1化工工艺简介
氯化苄生产过程主要包括甲苯精制、氯化、甲苯回收、精馏、尾气吸收5个部分:
1) 甲苯精制主要是将粗甲苯打入精馏塔中 (途径预热器预热) , 加热形成稳定的回流;
2) 精制后的甲苯打入氯化釜中, 通入蒸气加热, 接着根据温度的高低, 由气控阀来控制氯气的通入量, 并且在光的催化下进行亲电取代反应, 生成氯化苄和氯化氢 (HCL进入吸收系统) ;
3) 由于甲苯沸点较低, 加热后由塔顶蒸出, 再进入氯化釜参加氯化反应, 回收利用;
4) 氯化苄和二氯苄的沸点不同, 氯化苄由塔顶蒸出, 二氯苄由塔底进入收集槽, 采用了连续进料法。
2 ECS-100系统基础上的化工联锁设计
在DCS系统选择中, 为了系统应用的可靠性, 先进性及易维护性等各方面因素, 我们选择了国产的浙大中控的ECS-100系统作为硬件基础及软件开发的平台。
ECS-100为工业自动化提出了新的概念, 基于Web on Field结构的公共通讯环境和信息流传送, 简化了工业自动化的体系结构, 增强了过程控制的功能和效率, 提高了工厂自动化的整体性和稳定性, 最终节省了企业为工业自动化而作出的投资。ECS-100基于网络技术设计, 真正实现了工业自动化系统的网络化、智能化、数字化。
1) 在控制台面板, 设红色应急开关 (EMER.STOP) 一个, 按下为应急状态, 钥匙复位。
当开关被按下, 应急阀XV2102, XV2206, XV2207关断;泵PP101A/B, PP2102A/B停车;反应灯EY2201A/B/C/D/E/F/G/H熄灭。该开关被复位前, 上述设备不能被重新启动。
XV2201控制:
对应XV2201, 在“全景”“状态”菜单中, 或“装定”“应急阀”菜单中设软开关一个, 软开关有“OPEN”、“CLOSE”两个位置。
2) 反应灯EY2201A/B/C/D/E/F/G/H同时有2盏灯以上发生故障或未工作。
XV2201处于“OPEN”状态。
在上述未被排除前, XV2206不能作“OPEN”操作。
XV2207控制
对应XV2207, 在“全景”“状态”菜单中, 或“装定”“应急阀”菜单中设软开关一个, 软开关有“OPEN”、“CLOSE”两个位置。
3) 当下列事件之一未发生时, XV2207可以作“OPEN”、“CLOSE”操作。
反应灯EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H同时有2盏灯以上发生故障或未工作。
XV2201处于“OPEN”状态。
XV2206处于“CLOSE”状态。
4) 当上述事件之一发生时, XV2207被无条件关断, 且不能作“OPEN”操作。
XV2214, XV2265控制
对应上述2个应急阀, 在“全景”“状态”菜单中, 或“装定”“应急阀”菜单中设软开关一个, 软开关有“OPEN”、“CLOSE”两个位置。在“全景”“状态”菜单中, 另设有公用的旁路开关一个。
5) V2109真空度PSH2214高于设定值。
XV2262A/B控制
对应XV2262A/B, 在“全景”“状态”菜单中, 或“装定”“应急阀”菜单中设软开关一个, 软开关有“OPEN”、“CLOSE”两个位置。在“全景”“状态”菜单中, 另设有旁路开关一个。
6) V2113A/B真空度PSH2262A/B高于设定值。
XV2601控制:
对应XV2601, 在“全景”“状态”菜单中, 或“装定”“应急阀”菜单中设软开关一个, 软开关有“OPEN”、“CLOSE”两个位置。
7) 调节阀FV2201控制
正常情况下, PLC根据现场传感器FIC2201采集的流量信号, 调节FV2201, 使该处流量符合工艺要求。当下列事件之一发生时, PLC迅速关断FV2201的气源, 从而关断FV2201。
反应灯EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H同时有2盏灯以上发生故障或未工作。
8) 泵的控制
除PP101A/B, PP2102A/B在控制台面板“EMER.STOP”开关被按下时, 无条件停车外, 其余各泵不能由本系统操控。在控制台面板“EMER.STOP”开关未复位前, 上述各泵不能被启动。
9) 反应灯EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H控制
本控制系统对反应灯EY2201A/B/C/D/E/F/G/H不能作启动操作, 而只能作关闭操作。
当下列事件之一发生时, EY2201A/B/C/D/E/F/G/H由本控制系统控制关闭。
下面针对对联锁框架图的设计、实现作一个详细的解说:
在联锁画面中, 点击联锁输出图标, 则弹出以下窗口 (图2) 在该窗口中可进行联锁输出的操作, 在联锁解除状态下, 操作员可对联锁输出进行手动操作;在联锁投入状态下, 则输出完全根据联锁条件来决定, 无法进行手动操作。
根据特点2, 要求屏蔽短暂的超范围波动, 我们在每个输入信号上增添了一个延时开关, 对这种短暂波动信号采取忽略措施, 只保证对正常信号的监控。对于联锁特点3, 现场无法改动, 只有在DCS上进行处理。阀门的控制如图3是通过电磁阀和阀门定位器来控制的。
摘要：本文介绍了结合运用浙大中控的WebField ECS-100系统工控软件, 将联锁程序设计运用到化工生产装置上。经实践证明, 联锁程序在化工自动化过程中, 能提高化工生产的安全性, 减少了环境污染, 并且获得了良好的经济效益。
关键词：联锁,安全,ECS-100系统,自动控制
参考文献
[1]浙大中控技术有限公司.浙大中控ECS-100控制系统使用手册 (控制组态) , 2000.
[2]浙大中控技术有限公司.浙大中控ECS-100控制系统使用手册 (实时监控) , 2000.
[3]浙大中控技术有限公司.浙大中控ECS-100控制系统使用手册 (硬件配置) , 2000.
[4]常州新东化工氯化苄生产技术说明书.
[5]奚家成;董景辰, 全球DCS (分散型数字控制系统) 制造商争夺中国市场.
铁路信号设备联锁安全预控管理 篇9
1) 传统的故障诊断方法。依靠技术人员对设备故障机理的把握程度和经验, 进行分析、判断和故障处理。主要方法有逻辑推理法、优选法、比较法、断线法、校核法、试验分析法、检查法、调研法、逐项排除法、仪表测试法等。
2) 信号处理法。一般利用信号模型, 如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等, 分析可测信号, 提取方差、幅值、频率等特征值, 检测出故障。这些方法简单方便。
3) 解析模型法, 它在建立诊断对象精确数学模型的基础上, 运用数理统计、解析函数等数学方法, 对被测信息进行处理诊断。但在实际诊断中, 经常难以构成被诊断对象的精确数学模型, 加上大型复杂设备的非线特征, 限制了解析模型诊断法的使用效果和范围。
4) 人工智能故障诊断法, 是利用神经网络、遗传算法、模糊逻辑、专家系统等进行诊断以及与其他传统技术相融合的诊断技术, 构成以诊断对象进行状态识别、故障辨识和状态预测的故障智能诊断系统。这种诊断方法有:神经网络故障诊断法、遗传算法故障诊断法、模糊逻辑故障诊断法和专家系统故障诊断法等。
随着电子技术计算机技术及信息技术的发展, 智能故障诊断技术广泛应用在铁道信号设备, 为故障分析和诊断提供了现代化辅助决策工具。为提高故障预防和状态维修发挥了重要作用。
2 可靠性与安全性技术保障
保障性是指道岔电子控制模块的设计特性满足实际使用要求的能力。通过可靠性、维修性设计以及测试性设计。使设备在实际应用中具有高安全性、高可靠性的技术保障。另一方面通过模块的技术保障设计, 使模块得到所要求的保障资源和措施, 在这个过程中, 需要进行深入的技术保障分析, 使设备的设计与技术保障措施达到最佳的匹配, 保障系统以最佳的寿命周期, 完成和实现应用领域的控制要求。
道岔电子控制模块的设计特性主要包括可靠性、安全性、易维护性、测试性、运输性、保障性、标准化等等, 其重要性显得尤为突出的是可靠性和安全性, 而达到高可靠性和高安全性的基础就是模块可靠性、安全性的技术保障。
2.1 硬件技术保障
硬件电路性能的好坏直接影响整个系统工作质量, 应用硬件抗干扰措施是经常采用的一种有效方法。通过合理的硬件电路设计可以削弱或抑制绝大部分干扰, 在道岔电子控制单元的硬件设计中, 主要采取了以下几种保障措施:
1) 尽可能的采用电流器件, 减少使用电压器件。因为干扰都是以电压的形式出现的, 而形成电流必须有一定的能量, 所以少使用电压器件可以收到事半功倍的效果。
2) 在模块设计时, 选用性能好、质量高、参数稳定性好的元器件。对电阻功率、电容的耐压必须有储备系数, 储备系数均须大于1.5。
3) 充分考虑电源对单片机的影响, 电源做得好, 整个电路的抗干扰就解决了一大半, 单片机对电源噪声很敏感, 在该系统中采用给单片机电源以及逻辑电路加滤波电路, 以减小电源噪声对单片机的干扰。
4) 电路板合理分区, 比如强、弱信号、数字、模拟信号等。在道岔控制单元中, 设计时将继电器等较大干扰源和MCU等敏感元件远离。
5) 用地线把数字区和模拟区隔离, 数字地和模拟地也进行了分离, 最后接于电源地。
2.2 软件技术保障
对于数据信息的传输, 采用了正反码重传的冗余结构, 即任意一条来自CAN总线的控制命令都可以在2个MCU中同时执行。另外可以采用16位CRC编码校验技术, 从而保证了信息传输过程中的安全性, 对于数据信息的存储, 采用了定时刷新的措施, MCU周期性的自检、刷新其内存中的数据信息, 保证与原始信息的一致。
3 建立常态化联锁安全应急管理流程
将日常故障处理、临时过渡施工、配合施工中积累的联锁安全管理经验和做法, 按照“风险识别、系统评估、卡控措施、反馈信息的步骤制定成常态化工作流程。各级联锁管理人员在信号设备发生故障到达现场后, 按照流程要求, 查明故障原因, 积极进行修复, 确定联锁试验范围名称、项目, 故障处理完毕及时将相关试验表格上报段调度。
对特殊中岔、场联、坡道、引导、道口、专用线设备等进行详细检查, 利用段局域网平台, 将特殊设备分布、原理、试验方法及维护注意事项登录在段信息网络平台上, 方便车间学习、交流, 强化联锁试验应急演练。落实卡控措施, 坚决杜绝联锁试验缺项、漏试, 联锁试验不彻底盲目开通使用等违章行为。
4 建立联锁安全信息快速反馈机制
建立《联锁安全问题库》。对铁道部、路局、电务段检查监测诊断发现的问题, 全部建档入库, 分类管理, 动态更新, 及时处理各类隐患和问题。运用电务试验车轨检车检测、用户回访、机电联劳等方式, 对问题处理进行跟踪验证, 闭环处理。
健全联锁安全信息诊断评估制度, 建立段车间2级固定设备和移动设备安全运行信息诊断评估网络, 明确评估标准, 实现联锁安全信息资源的科学合理利用, 形成指导安全生产的有效依据强化联锁图纸档案管理, 做到信息化、标识化, 制定落实5项管理要求:每个车站相同的局部设备如有多套不同图纸必须合成为一套完整的图纸;工区、车间、电务段存放的同一个车站的图纸必须完全相同;室外箱盒内的图纸必须与车站整套图纸中的局部设备图纸完全一致;所有图纸应做到与实物配线完全一致;整套图纸应做到不缺图页、不缺边少角、张张清晰, 并装订整齐。
5 建立联锁安全综合试验机制
强化计算机联锁修改软件仿真试验记录管理, 针对部分软件厂家在仿真试验初期对发现问题、主要原因、处理措施等无任何记录的现象, 电务段严格执行部局规定, 建立健全了计算机联锁仿真试验报告制度, 在每次仿真试验时, 由联锁软件研制单位和设备管理单位共同出具仿真试验书面报告, 内容包括:车站名称试验日期、双方参加试验人、试验项目、发现问题、处理结果等, 并由双方单位试验人签字。对完成仿真试验后的联锁软件芯片必须进行封存管理, 研制单位和设备管理单位同时在封条上签字, 现场施工封锁当天双方共同确认原封装良好后进行开封, 如设备管理单位发现事前已经开封, 应拒绝现场软件更换。
6 结语
总之, 信号联锁是指通过技术方法, 使信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件, 才能动作或建立起来的相互关系, 确保联锁关系正确是信号设备设计、制造、施工、维护应遵循的基本原则, 联锁错误或失效都将直接危及行车安全, 以强化现场预防控制为重点, 严格执行联锁纪律, 严抓联锁责任制落实, 实现安全生产的持续稳定。
摘要：作为信号基础设备的计算机联锁在铁路信号控制系统, 近几年也得到了迅速发展, 铁路信号联锁安全预控管理, 按照用程序控制过程, 用过程保障结果的管理理念, 使联锁安全由被动受控向主动预控转变, 使设备设计、施工、维护等单位的协同管理标准化、规范化, 使管理层、操作层和执行层在生产作业和管理工作中实现合理地人机联控、岗位自控。
关键词：铁路,信号设备,联锁,安全预控,管理
参考文献
[1]赵志熙.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社, 2008 (6) .